Mapy plonów są znane w praktyce rolniczej od dobrych 25 lat. Pomiar plonów specyficznych dla danego pola i wynikające z tego tworzenie map plonów dla danego pola uległy w tym czasie ogromnej poprawie. Obecnie ich jakość można więc uznać za całkiem dobrą. Pojawia się teraz pytanie, co zrobić z mapami plonów? Istnieją dwie możliwości:

                              (1) Analiza słabości wyników produkcji jednego roku, dobry pomysł!

                              (2) Podstawa do podejmowania decyzji o uprawach na następny rok, lepiej nie!

Dlaczego nie?

Mapy potencjału wydajnościowego należy obliczać na podstawie serii map wydajności. To z kolei ma być wykorzystywane w rolnictwie precyzyjnym, aby móc planować środki zarządzania i wykorzystanie zasobów operacyjnych. Na pierwszy rzut oka pomysł ten wydaje się mieć sens. Dlatego wielu rolników również zajmuje się tym tematem i zainwestowało np. w systemy pomiaru plonów w kombajnach.

Jednak życzenie jest ojcem myśli! Pamiętam jeszcze czasy z przełomu tysiącleci, kiedy wielu użytkowników po raz pierwszy udostępniło wieloletnie mapy plonów. Trzeźwiący wniosek był taki, że "im więcej map plonów zbieramy, tym mniej rozumiemy". 

Słucham? Czy to ma oznaczać, że im bardziej konkretne dane, tym bardziej oczywiste jest, że mapy potencjału wydajnościowego nie działają?

Musimy się temu bliżej przyjrzeć!

Prof. Simon Blackmore (Harper Adams University) już w 2002 roku badał możliwość przewidywania przyszłych plonów na podstawie struktury 6-letnich map plonów z Danii. Celem było stworzenie map potencjału wydajności, aby móc określić przyszłe środki zarządzania. Prof. Blackmore doszedł do pięciu kluczowych wniosków:

1. Różnice w plonowaniu pomiędzy poszczególnymi latami mogą mieć największy wpływ na wielkość plonu.
2. Zmienność przestrzenna (struktura plonów) w poszczególnych latach jest bardzo wyraźna.
3. Wzorce plonów z kilku lat wzajemnie się znoszą.
4. Mapy trendów plonów nie mogą przewidzieć plonów w następnym roku.
5. Dlatego zamiast plonów należy zarządzać bieżącym popytem.

Poziom plonów, struktura plonów i przewidywalność przyszłych plonów

Ze względu na dokładne dowody naukowe prof. Blackmore'a, powtórzyliśmy analizę z mapami plonów z Niemiec. Zbadaliśmy mapy plonów z okresu 5-8 lat z siedmiu pól z Meklemburgii-Pomorza Przedniego, Saksonii-Anhalt, Turyngii i Saksonii. Dokładne pytanie dotyczyło tego, czy na podstawie historycznych danych dotyczących plonów można z wystarczającą pewnością przewidzieć przyszłe plony? Nasze wyniki były zdumiewająco jasne!
W analizie danych należy jednak najpierw rozróżnić dwa efekty:

(A) Efekt #1:

➔ Efekt roku kształtowania się plonu, czyli gdzie jest średni plon pola?
Dla każdego pola można obliczyć średni plon w pewnym okresie czasu. W naszym przykładowym zbiorze danych te średnie plony wynosiły od 54 do 89 dt/ha, w zależności od pola i liczby lat branych pod uwagę.

➔ Interesujące jest jednak pytanie, jak dalece poszczególne lata mogą odbiegać od wieloletniej średniej wydajności pola? W naszej próbie poszczególne lata różnią się od siebie średnio o około 17 dt/ha (7 do 28 dt(ha)) na wszystkich polach. Oznacza to, że sam efekt roku (lata dobre i złe) prowadzi do zmienności średnich plonów na polach rzędu 34 dt/ha. Kto odważyłby się przewidzieć średnią plonów z pola w październiku lub marcu przy jakości około 5 dt/ha? Ta osoba byłaby człowiekiem sukcesu w ubezpieczeniu od gradobicia lub u brokerów!

Zasadnicze pytanie pozostaje otwarte

Czy na podstawie wieloletnich map plonów można przewidzieć przyszłe plony z jednego roku? Próbowaliśmy to zrobić na przykładzie tego zbioru danych. Jako miary użyliśmy jakości predykcji (R²). Wynosi on średnio 0,15. Oznacza to, że tylko 15% zysku z danego roku można wyjaśnić za pomocą danych historycznych. Najlepsze wartości wynosiły 41%, najgorsze 0%. Innymi słowy, dane historyczne nie mogą być wykorzystywane do wyciągania wniosków na temat przyszłorocznych zbiorów.

Teraz można zaprzeczyć, że same historyczne dane dotyczące plonów nie prowadzą do stworzenia mapy potencjału plonów. Należy również uwzględnić m.in. próbki gleby i dane pogodowe. Ja również słyszę ten argument już od dobrych 25 lat. Ale w tym czasie nie udało mi się znaleźć nikogo, kto byłby w stanie pokazać, że to działa gdziekolwiek. Przecież jeśli wiemy, że np. rodzaj gleby koreluje zarówno dodatnio jak i ujemnie z plonami, albo że nikt nie jest w stanie przewidzieć roku suchego lub mokrego, zimnego lub ciepłego, to takie podejście nie sprawdza się w praktyce.

W odnośnej literaturze można jednak znaleźć badania naukowe, które prowadzą do mniej więcej takich samych wniosków, a mianowicie do nieprzewidywalności przyszłych plonów.

1. Na podstawie obserwacji wieloletnich map plonów nie można z wystarczającą pewnością przewidzieć przyszłych plonów w celu określenia operacyjnych środków zarządzania uprawami. Agronomiczne podejście polegające na planowaniu kosztów nakładów na podstawie map potencjału plonowania nie może być wspierane (lub tylko w ograniczonym zakresie).
2. Należy skupić się na zarządzaniu bieżącą zmiennością w ciągu roku. Ważna jest identyfikacja czynników ograniczających podczas procesów wzrostu, które ograniczają możliwy plon w danym roku (zaopatrzenie w wodę, temperatura, promieniowanie globalne) oraz określenie ich wpływu (aktualne zapotrzebowanie na N, presja infekcyjna, występowanie chwastów, itp.) na wykorzystanie nakładów.
3. Zamiast docelowych przychodów należy zarządzać bieżącym popytem.
4. Niniejsza analiza nie kwestionuje ogólnego zastosowania systemów mapowania plonów. Są one nadal doskonałym narzędziem m.in. do corocznej analizy podatności na zagrożenia. Jednak dane generowane za ich pomocą nie mogą spełniać funkcji, do której zostały przeznaczone.

Nie przestaje mnie zadziwiać, że temat mapy potencjału plonowania wciąż pojawia się w czasopismach rolniczych i na konferencjach rolniczych. Moim zdaniem jej zwolennicy nigdy nie musieli poddać swoich twierdzeń próbie. To jest i pozostaje tylko teoria - bez wykonalności i dokładności. Fakt, że mimo to słyszy się ją w praktyce, jest zdumiewający i otrzeźwiający. Nie rozumiem również, dlaczego mapy potencjału plonowania są regularnie wymieniane w związku z czujnikami roślin (nie YARA N-Sensor®!). Ponieważ z niepokojem obserwuję, że poszczególni naukowcy, doradcy, a także sprzedawcy tych czujników zawsze zrzucają na rolnika zadanie tworzenia rzekomych map potencjału plonowania. A jeśli obliczenia się nie powiodą, to oczywiście nie jest to wina czujnika roślin, lecz rolnika, który po prostu nie ma odpowiedniego potencjału plonowania. Rolnik po prostu nie wygenerował prawidłowej mapy potencjału plonowania! Oto jak "łatwo" można to zrobić i nadal utrzymywać marzenie.